降低宽厚板循环水滤液池自吸泵故障次数

◆胡建平 邓加华 卢殿阁/ 文

降低宽厚板循环水滤液池自吸泵故障次数

◆胡建平 邓加华 卢殿阁/ 文

宝钢股份能源环保部能介一分厂宽厚板点检QC小组成立于2010年，小组成员以本班组成员为骨干，根据课题内容另行邀请相关专业人员参与。小组成立至今已完成7项课题活动，其中两次获得“全国质量管理优秀小组”称号，两次获得“上海市优秀质量管理小组”称号。累计获得专利6项，企业技术秘密3项。

1 .选题理由与调查

宽厚板循环水处理系统是对宽厚板厂的工业用水进行循环处理的系统，整个处理流程的各种设备顺序相连，逐次处理。自吸泵是整个水处理设备中的一个组成部分。自吸泵是利用虹吸原理将低于地面水池中的水，通过吸水管吸入到自吸泵的腔体内，再由自吸泵电机驱动的叶轮向外排送（见图1）。因此，自吸泵腔必须保持满水，而虹吸管则由电控阀控制排气。

从2013年下半年起，整个污泥处理系统出现工况运行状态不稳定现象，经过初步调查，发现滤液池自吸泵的故障较为频繁，同时造成其检修时间较长。由于自吸泵的故障导致滤液池不能及时排液，使得压滤机不能投入运行，进而使得压滤机之前的设备也无法投入运行，使整个污泥系统的设备处于停顿状态。经统计，自吸泵的运行效率已下降到94.7%，低于正常工艺运行需要的96%，不能满足整个工艺流程的需要。因此，我们QC小组选择了“降低宽厚板循环水滤液池自吸泵故障次数”为活动课题。

图1 自吸泵工作流程

通过对自吸泵故障内容及次数的调查，QC小组发现，在总共17次故障中，自吸泵的电控阀故障达到12次，占到整个故障次数的70.59%。因此，我们将电控阀故障定为自吸泵故障高的A类因素（见图2）。

图2 自吸泵故障分布

2 .目标论证与确定

2.1.水处理工艺要求自吸泵运行效率达到96%及以上，才可保持整个工艺流程的顺利进行。

2.2.污泥系统出现的工况不稳定现象和自吸泵故障有着必然的联系，但自吸泵并不是连续地处在故障状态。2013年的8月和10月、2014年的2月和4月，自吸泵虽然也出现故障，但月运行效率还是达到了96%以上。

根据自吸泵及相关设备的历史最好运行记录，如果将自吸泵电控阀的故障次数由12次降低到6次，相应的检修时间也由318小时降低到159小时，自吸泵的运行效率可达到96.52%。如果能攻破自吸泵电控阀故障率高这个难关，那么制定自吸泵运行率达到96%是可行的。因此，我们的目标是将自吸泵的故障次数由17次降为11次。

3 .要因分析与确认

对于“电控阀故障高”这个症结，小组成员罗列各种因素及相互之间的影响关系，得出症结与因素的关联图（见图3）。

图3 电控阀故障各关联因素

根据关联图得到与“电磁阀故障”相联系的六项末端原因，我们进行逐项分析确认。有些原因可以通过常规的或稍加改进的维护方法就可以解决，而有些原因必须采取专门的措施进行解决，因而需要分析确认出要因和非要因。对六项末端原因分析后，我们确认把“阀芯润滑不良”和“环境湿度高”两项末端原因定为要因。在电控阀的故障中，“阀芯润滑不良”直接造成自吸泵无法启动，而且需要多层次地解体才能进行检修。不仅检修时间长且检修质量无法保证，常以更换备件来解决。“环境湿度高”本身就是一个无法克服的客观因素，没有任何有效的方法来降低环境的湿度，但其造成的危害却不容小觑。

4 .对策论证与实施

对于分析确认的结果，处理方案可以有多种。由于希望将来能让设备在维护方法、可靠性、有效性及可实施性等方面得到提升，我们对各方案进行论证，进行优化选择。

对于“阀芯润滑不良”，我们查阅了中外自吸泵厂商对自吸泵的配置方法，发现绝大多数厂商已废除了电控阀的使用，而是采用单向阀替代电控阀。我们认为，单向阀固然能保持自吸泵腔中水的流动，但是单向阀对阀板动作位置约束的轴长期处在污水中，将来也会是一个故障点。对此，我们根据单项流通、反向密闭的要求，自行设计了能满足功能要求的构件。由于它是靠管道内的水压密闭，依靠正反两个方向的压差打开的，故我们称之为自力阀。因此，对于“阀芯润滑不良”的处理我们有了两个方案可供选择。选择保留电控阀需要对现有的管理、维护标准进行修改，但不一定能保证将来不会发生各种故障，毕竟电控阀因本身存在的缺陷已被自吸泵的厂商所废弃，而自力阀虽然是一个新的构件，但我们经过试验，确定它是可行的。因此，我们选择“采用自力阀”的改进方案。

对于“环境湿度高”这个无法改变的问题，我们可以对吸入管的材质进行改变。一个方案是以PVC塑料管替代原来的钢管，另一个方案是用不锈钢管替代。虽然都能起到耐腐蚀作用，但PVC塑料管的缺陷是在冬天不耐寒，可能会出现冻裂现象。一旦需要更换，由于其是安装于水池中的，作业的危险因素很高。而不锈钢管对比PVC管，其价格要高一些。对比之下，我们认为不锈钢管在长期的效能方面优于PVC管，因此选择用不锈钢管替代原钢管。

通过方案的论证，确定了实施方案后制定对策表，以此指导具体的实施，并且落实到具体的负责人和完成时间（见表1）。

表1 电控阀故障改进计划

5 .效果检查与巩固

对实施前后的效果进行检查，我们发现：由自力阀替代电控阀后，消除了电控阀阀杆润滑不良的因素，而自力阀因其结构上的优势，可靠性较电控阀更高；由不锈钢管替代原钢管后，环境湿度高已不再成为一个要因。

对比实施前后故障次数，我们发现：由于取消了电控阀，电控阀的故障已降为零；由不锈钢管替代原钢管后，可以在较长的时间内避免腐蚀，也就避免了故障的发生。同样的，故障处理的检修时间也归为零。

在课题项目实施后的三个多月（即95天内），除了未列入课题活动的2#自吸泵的逆止阀出现异常，经3小时的处理外，其他自吸泵运行均正常，污泥系统的运行效率达到了99.87%，超过了课题预定效率96%，达到了我们的预期目标（见图4）。

图4 活动前后对比

通过自我创新设计制作，并且投入实际运用的自力阀，申报企业的技术秘密已获得通过，该技术在企业内部得到推广运用。

为了巩固活动取得的成果，对电控阀原有的电气控制回路予以拆除，具体的控制回路图纸已被封存。我们修改了改进后的设备结构图，制定了新的设备管理、维护标准。

6 .总结

在“降低宽厚板循环水滤液池自吸泵故障次数”的QC活动中，小组成员运用QC工具，通过对故障次数的统计、故障的分类及故障之间的相互关系，找到了问题的症结和焦点。在选择解决方案时，是以最理想的方案为原则，不被客观因素所约束，以创新的思维力争采用新技术，提升了设备抗故障的能力。

（作者单位：宝山钢铁股份有限公司）